Werden schmelzende Eiskappen und Gletscher den Ozean ansteigen lassen?

Ich höre oft Leute behaupten: "Die globale Erwärmung wird die Eiskappen zum Schmelzen bringen, und das wird den Wasserspiegel im Ozean ansteigen lassen, und das wird große weltweite Überschwemmungen verursachen."

Jetzt ignoriere ich die Frage „ schmelzen die Eiskappen “ und frage mich immer noch, wie es möglich ist, dass schmelzende Eiskappen den Wasserspiegel ansteigen lassen.

Deshalb bin ich skeptisch:
    Nach dem Verdrängungsgesetz ist das Volumen eines eingetauchten Objekts genau gleich dem Volumen der verdrängten Flüssigkeit. Wenn also eine Eiskappe im Wasser schwimmt, würde die Verdrängung des Wassers auf dem Volumen der Eiskappe basieren, nicht auf ihrer Form, und die Pegel sollten gleich sein, unabhängig davon, ob sie geschmolzen ist oder nicht.

In der Strömungsmechanik tritt eine Verschiebung auf, wenn ein Objekt in eine Flüssigkeit eingetaucht wird, es aus dem Weg schiebt und seinen Platz einnimmt. Das Volumen der verdrängten Flüssigkeit kann dann wie in der Abbildung gemessen und daraus das Volumen des eingetauchten Objekts abgeleitet werden (das Volumen des eingetauchten Objekts ist genau gleich dem Volumen der verdrängten Flüssigkeit).
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Im Fall eines schwimmenden Objekts entspricht die Menge der verdrängten Flüssigkeit dem Gewicht des sich verdrängenden Objekts.

Die Eiskappe hat das gleiche Gewicht, unabhängig davon, ob sie in Eisform oder in flüssiger Form vorliegt.

Wie kommt es also, dass Leute behaupten, dass schmelzende Eiskappen Überschwemmungen verursachen können? Sollte der Wasserstand nicht genau gleich bleiben?

Eiskappen umfassen Polareis und kleinere Eiskappen .

@kotekzot In the case of an object that floats, the amount of fluid displaced will be equal in weight to the displacing object.- Die Eiskappe hat das gleiche Gewicht, unabhängig davon, ob sie in Eisform oder in flüssiger Form vorliegt.
Am Südpol gibt es Land, also gibt es viel Eis, das nicht auf dem Wasser schwimmt - en.wikipedia.org/wiki/Antarctica
Laut Wikipedia ( en.wikipedia.org/wiki/Current_sea_level_rise ) scheint man sich Sorgen um das Festlandeis (Grönland und Antarktis) zu machen.
Tatsächlich schwimmt das meiste Eis nicht, sondern ist landgebunden. Schmelzen Sie es, und es wird jetzt schnell zu Meerwasser.
Eiskappen schwimmen per Definition nicht.
@Ephraim - Ich habe die Bearbeitung auf den Titel zurückgesetzt, weil sie die Frage, auf die Rory bereits eine großartige Antwort hatte, wesentlich ändert.
Eis hat eine geringere Dichte als Wasser. Wenn also Eis schmilzt, wäre das produzierte Wasservolumen größer als das Eisvolumen. Außerdem schwimmt ein Teil des Eises außerhalb des Wassers. Daher sollte das Abschmelzen des Polareises zu einem Anstieg des Meereswasserspiegels führen.
Gewichtsgleichheit und Volumengleichheit sind zwei verschiedene Dinge.
@apoorv Ihr Kommentar macht viele falsche Behauptungen. das Wasservolumen wäre geringer, aber die Masse wäre gleich; Treibendes Eis, das schmilzt, hat eine vernachlässigbare (im Grunde 0) Auswirkung auf den Meeresspiegel. Das kannst du ganz einfach mit einem Glas Eiswasser testen
@Ephraim Lesen Sie en.wikipedia.org/wiki/Archimedes%27_principle . Bei einem schwimmenden Objekt basiert das verdrängte Wasser auf dem Gewicht des Objekts, nicht auf dem Volumen (andernfalls würden Schiffe sinken ...). Es funktioniert trotzdem, weil 1 kg Eis 1 kg Wasser verdrängt, was dem gleichen Volumen wie 1 kg Wasser entspricht, zu dem das Eis schmilzt (wobei Volumenänderungen aufgrund von Temperaturänderungen ignoriert werden). Dies ist nur der Fall, wenn das gesamte Eis schwimmt, was keine Antworten enthält.

Antworten (3)

Die Antarktis enthält 70 % des Eises der Welt, und die überwiegende Mehrheit davon befindet sich an Land, sodass es keine Verwirrung bei der Verdrängung gibt - wenn es schmilzt, wird es vom Land ins Meer fließen und so den Meeresspiegel erhöhen.

Die Eisdicke auf dem antarktischen Kontinent (aus diesem Artikel bei RD Springer) betrug im Durchschnitt 2,2 km im ostantarktischen Eisschild!

Laut The Physics Factbook (das auf USGS-Eiskappenflächen- und -dickendaten basiert) beträgt das maximale Meeresspiegelanstiegspotenzial weltweit 73,44 m:

Geografische Region: Antarktis

  • Volumen: 30.109.800 km3
  • Maximales Anstiegspotential des Meeresspiegels: 73,44 m
  • Fläche: 13.586.400 km2"
Schwimmen nicht alle Kontinente auf flüssigem Gestein? Unterscheidet sich die Fluiddynamik von Lava von der von Wasser?
@ user1873 Ja, aber (1) Die Dichte des flüssigen Gesteins ist viel höher als die von Wasser, sodass Sie weniger Bewegung erhalten (2) in erster Ordnung wären es nur die Antarktis und Grönland, die aus diesem Grund aufgestiegen sind, und (3) der Mantel ist es eher viskoelastisch als richtig flüssig und die Entspannungszeiten können auf menschlicher Ebene ziemlich lang sein.
Zusätzlich zu Rory Alsops hervorragendem Punkt über die Antarktis dehnt sich Wasser aus, wenn es erhitzt wird. Selbst wenn das Eis schwimmen würde, würde die globale Erwärmung immer noch dazu führen, dass der Meeresspiegel steigt.
Hmmm ... @DJClayworth Reines Wasser kommt tatsächlich etwas zwischen 0 und 4 Grad C in Kontakt. Ich weiß nicht, ob Meerwasser eine ähnliche Region hat.
Es wäre viel besser, ein Papier zu finden, das diese Tatsache tatsächlich feststellt, anstatt die Antwort abzuleiten und dann in den Kommentaren Diskussionen über "Was wäre wenn" zu führen. Es sollte nicht zu schwer sein! :-)
Das Physik-Faktenbuch enthält diese Daten zusammen mit dem Wasservolumen - ich habe anfangs nur die falsche Zeile gelesen :-)
73m entsprachen überhaupt nicht meiner Intuition. Sicherlich gibt es nicht so viel Eis. Also habe ich die Referenz überprüft. Die Eiskappen sind bis zu 5 km dick? FÜNF KILOMETER . Staffelung!
@Oddthinking: So viel zur Intuition:-)
@ user1873 - Wenn du wirklich unter Hochdruck gerätst, ändern sich die Regeln.
@Oddthinking: "FÜNF KILOMETER." Ja. Der Neutrino-Detektor Ice Cube ist ein Kubikkilometer instrumentiertes Eis 2,5 km unter der Oberfläche direkt neben der Südpolstation.
@HendrikVogt: Ich wollte einen Kommentar posten, der die Verwendung von Intuition so verteidigt, wie ich es getan habe: um die Faktenprüfung zuerst auf die vielversprechendsten Bereiche zu lenken. Aber dann fragte ich mich, ob ich Beweise dafür habe? Nein, nur meine Intuition. Teufel noch mal!
@Oddthinking: Ich denke, der Punkt bei der Intuition ist, dass man sich selbst gut genug kennen muss, um sagen zu können, wann man sich (etwas) darauf verlassen kann. Und dann muss man unglaublich ehrlich zu sich selbst sein. Nicht immer einfach!
Wie viel Eis wird von Grönland unterstützt? Ich wette, das hat auch ein ziemlich großes Volumen.
@Brightblades - aus demselben Physik-Factbook-Link: Grönland hat 2.600.000 km3
Also ein weiteres 9M-Potenzial (ungefähr)? Runden Sie also ab, 80 m Anstieg (über 260 Fuß). Ja, zukünftige Generationen werden sich damit schwer tun.
Erwärmung verursacht nur Schmelzen, wenn Wasser knapp unter 0°C ist. Ist das Wasser bereits flüssig, bewirkt die Erwärmung kein zusätzliches Schmelzen. Liegt das Eis weit unter 0°C, bewirkt die Erwärmung kein zusätzliches Schmelzen. Am Südpol, wo die Temperaturen bei etwa -30°C gipfeln und manchmal unter den Gefrierpunkt von CO2 fallen, wird das Eis praktisch nie schmelzen.
@DaveBurton Richtig, aber der größte Teil der Antarktis ist nicht annähernd so kalt.
Nordeuropa erholt sich immer noch, vermutlich vom Gewicht des Eises während des letzten Gletschermaximums vor 20.000 Jahren. Derzeit wächst Land mit einer Rate von 1 cm pro Jahr oder weniger. Vor 20.000 Jahren lag der Meeresspiegel 120 Meter unter dem heutigen Meeresspiegel. Einige sagen, dass die aktuelle Gletscherschmelze nur eine Fortsetzung des Gletscherrückgangs ist, der vor 20.000 Jahren begann.
@RoryAlsop Die 73,44 m in dieser Antwort sind falsch. Sollte 58,3 m betragen antarcticglaciers.org/glaciers-and-climate/… Außerdem liegt ein Großteil des Eises in der Antarktis unter dem Meeresspiegel. Das Schmelzen von Eis unterhalb des Meeresspiegels trägt negativ zum Meeresspiegel bei.
Dave - die verwendete Quelle konzentriert sich auf das Landeis, da sich die überwiegende Mehrheit des Eises in der Antarktis an Land befindet, im Gegensatz zur Arktis.

Ja, das tun sie bereits

Hier ist, was das IPCC dazu zu sagen hat:

In den letzten Jahren (1993–2003), für die das Beobachtungssystem viel besser ist, sind die thermische Ausdehnung und das Schmelzen des Landeises jeweils für etwa die Hälfte des beobachteten Meeresspiegelanstiegs verantwortlich, obwohl die Schätzungen mit einer gewissen Unsicherheit behaftet sind.

— FAQ 5.1 Steigt der Meeresspiegel?

Mit anderen Worten, wenn sich der Ozean erwärmt, dehnt er sich aus und wenn das Landeis schmilzt, ergießt er sich in den Ozean. Im Moment betragen die Beiträge jeweils 50%.

Die folgende Grafik zeigt die Vergangenheit/Gegenwart/Zukunft des Meeresspiegels laut IPCC:

Meeresanstieg

— Zeitreihe des globalen mittleren Meeresspiegels (Abweichung vom Mittelwert 1980-1999) in der Vergangenheit und wie für die Zukunft projiziert.

Mit anderen Worten, das Schmelzen der Eiskappen wird laut IPCC für einen Anstieg des Meeresspiegels um etwa 4 bis 8 Zoll bis 2100 verantwortlich sein?
@vartec Hast du die Konvertierung falsch gemacht? 200 mm in in ~= 8 in, 500 mm in in in ~= 20 in. Das ist ungefähr ein Fuß in 2100.
@Tacroy, aber nur 50% wären auf die schmelzenden Eiskappen zurückzuführen.
@Sklivvz Ohhh richtig, ich habe das wegen "schmelzender Eiskappen" etwas verpasst. Sie können das jedoch nicht wirklich ausdehnen - der prozentuale Beitrag von expandierendem Wasser gegenüber schmelzenden Eiskappen wird sich im Laufe der Zeit ändern.
Nur etwa 50 % des Meeresspiegelanstiegs im offenen Ozean sind auf schmelzendes Eis zurückzuführen, der Rest auf thermische Ausdehnung. Aber an den Küsten stimmt das nicht. An den Küsten wirkt sich die Wärmeausdehnung nicht wesentlich auf den Meeresspiegel aus, denn wenn sich das Wasser in der oberen Schicht des Ozeans erwärmt und ausdehnt, steigt es an Ort und Stelle auf, wie ein sehr stumpfer Eisberg. Seine Verschiebung wird in Masseneinheiten gemessen und ändert sich nicht. Es wird tiefer, wo es sich erwärmt, um einen (kleinen) Prozentsatz seiner vorherigen Tiefe. Ein Prozentsatz von null ist null, sodass an den Küsten, wo die Tiefe nahe null ist, der Anstieg vernachlässigbar ist.
@DaveBurton: Bist du dir da sicher? Stellen Sie sich eine vereinfachte Situation vor: ein flaches, breites Gefäß, das etwas Flüssigkeit enthält. Wenn die Flüssigkeit in der Mitte weniger dicht ist, wölbt sie sich über das durchschnittliche Oberflächenniveau oder fließt sie, bis die Oberfläche wieder flach ist? Eisberge wölben sich über der Oberfläche, weil sie steif sind; flüssiges Wasser, gleich welcher Dichte, ist es nicht.
FYI: Ihre Antwort scheint durch die neuesten Forschungsergebnisse in Bezug auf den Beitrag der Antarktis widerlegt zu werden: ingentaconnect.com/content/igsoc/jog/pre-prints/… . Ich bin mir nicht sicher, in welcher Veröffentlichungsphase sich das gerade befindet, dieser Link war ein Pre-Print.
Auch, weniger verwandt, gibt es diesen Beitrag, aber er erwähnt lediglich Forschung, ohne anzugeben, was die erwähnte Veröffentlichung ist: wattsupwiththat.com/2015/10/30/… . Ich bin mir nicht sicher, ob es eine separate S.SE-Frage zu Grönland gibt

Während das Schmelzen des arktischen Meereises kaum direkte Auswirkungen auf den Anstieg des Meeresspiegels haben mag, wird es die Albedo des arktischen Ozeans erheblich verringern, da das Sonnenlicht vom dunklen Ozeanwasser absorbiert wird, anstatt vom hellen Eis zurück in den Weltraum reflektiert zu werden. Dies wird wahrscheinlich zu einer allgemeinen Erwärmung der arktischen Region führen, was wiederum wahrscheinlich zu einem Abschmelzen des grönländischen Eisschilds führen wird, was zu einem sehr erheblichen Anstieg des globalen Meeresspiegels im Laufe von etwa tausend Jahren führen würde . Dies bedeutet, dass es aus Sicht des Meeresspiegelanstiegs einen guten Grund gibt, sich Sorgen über den Verlust des sommerlichen (wenn die Albedo wirklich wichtig ist) arktischen Meereises zu machen. Dies ist als Eis-Albedo-Feedback bekannt, eine grundlegende Diskussion gibt es auf Wikipedia , eine etwas ausführlichere Erklärung ist hier beschriebenvom NSIDC, ein relevanter Abschnitt des IPCC WG1-Berichts ist hier und hier .

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